DE69413643T2 - SAMPLE CARRIER - Google Patents
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract
Description
Die vorliegende Anmeldung ist mit den folgenden Anmeldungen verwandt, die gemeinsam übertragen sind und gleichzeitig eingereicht werden: US-A-5 356 525, US-A-5 417 925, US-A-5 605 666.This application is related to the following applications, which are commonly assigned and filed simultaneously: US-A-5,356,525, US-A-5,417,925, US-A-5,605,666.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von proben- und reagenztragenden Vorrichtungen, und insbesondere probentragende Vorrichtungen, die für automatisierte Analysevorrichtungen geeignet sind.The present invention relates to the field of sample and reagent carrying devices, and in particular to sample carrying devices suitable for automated analytical devices.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Formen von probentragenden Vorrichtungen bekannt. Die US-A-3 713 985 (Astle) beschreibt beispielsweise eine Testvorrichtung, die eine Vielzahl von Behältern oder Wannen aufweist, die durch ein horizontales Halterungsteil einstückig miteinander verbunden sind. Die Vorrichtung umfaßt vertikale Halterungsteile oder Beine und einige der Behälter enthalten eine Reihe von biologischen Kontrollreagenzien in einer im wesentlichen trockenen Form. Die Behälter sind durch ein Dichtungsmaterial, wie beispielsweise einen Kunststoff-Film oder Aluminiumfolie, durch Wärme oder Druck verschlossen.Various forms of sample-carrying devices are known in the art. For example, US-A-3 713 985 (Astle) describes a test device comprising a plurality of containers or trays integrally connected by a horizontal support member. The device includes vertical support members or legs and some of the containers contain a number of biological control reagents in a substantially dry form. The containers are sealed by a sealing material such as a plastic film or aluminum foil by heat or pressure.
Auch andere Formen von Vorrichtungen zur Verwendung mit automatisierten Analysevorrichtungen sind bekannt. Das US-Patent Nr. 4 298 570 (Lillig) beschreibt beispielsweise einen Schalen- bzw. Tablett-Abschnitt, der eine Vielzahl von Wannen aufweist. Der Tablett-Abschnitt wird von einem Drehtisch ge tragen, der auch Probenbehälter aufnimmt. Eine Probe wird von einem Probenbehälter in eine Vertiefung in dem Tablett-Abschnitt pipettiert, wo zusätzliche Verdünnungen der Probe durchgeführt werden. Die verdünnten Proben werden dann zur Analyse durch eine automatisierte Pipette zur einer Reaktionszelle gebracht.Other forms of devices for use with automated analysis devices are also known. For example, US Patent No. 4,298,570 (Lillig) describes a tray section having a plurality of wells. The tray section is supported by a turntable. which also holds sample containers. A sample is pipetted from a sample container into a well in the tray section where additional dilutions of the sample are made. The diluted samples are then transferred by an automated pipette to a reaction cell for analysis.
In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung US-A-5 356 525 mit dem Titel "Sample Handling System", die oben genannt wurde (und die für die vorliegende Erfindung aufgrund ihrer Nennung in diesem Abschnitt keinen Stand der Technik darstellt), ist ein neues und erfinderisches System beschrieben, das für eine Probenvorrichtung oder einen Probenabschnitt geeignet ist, der von dem System bewegt wird, um die erforderlichen Analysen durchzuführen. Weder die Lillig- noch die Astle-Vorrichtung ist jedoch zur Verwendung mit einem derartigen System geeignet, weil beispielsweise keine der Vorrichtungen eine Struktur bzw. einen Aufbau aufweist, der durch eine Transportvorrichtung einfach gegriffen werden könnte.In the co-filed application US-A-5 356 525 entitled "Sample Handling System" cited above (and which does not constitute prior art to the present invention by virtue of its citation in this section), a new and inventive system is described which is suitable for a sample device or sample section which is moved by the system to perform the required analyses. However, neither the Lillig nor the Astle device is suitable for use with such a system because, for example, neither device has a structure or assembly which could be easily grasped by a transport device.
Ein derartiges System ist weiterhin dazu ausgebildet, in einer Kapillar-Elektrophorese-Analysevorrichtung verwendet zu werden, die beispielsweise Immunsubstraktions-Kapillar-Elektrophorese- Analysen durchführt. Derartige Analysen erfordern, daß Reagenzien, einschließlich flüssiger Reagenzien, in der Vorrichtung aufbewahrt werden. Obwohl Astle ein Dichtungsmaterial beschreibt, neigt die Abdichtung nach Astle-Art dazu, eine Leckbildung zwischen benachbarten Behältern zu ermöglichen, insbesondere bei einem flüssigen Reagenz, weshalb diese für analytische Verfahren, wie beispielsweise die Kapillar-Elektrophorese, unbefriedigend wäre, insbesondere wenn benachbarte Reagenzien verschieden sind.Such a system is further adapted for use in a capillary electrophoresis analysis device performing, for example, immunosubtraction capillary electrophoresis analyses. Such analyses require that reagents, including liquid reagents, be retained in the device. Although Astle describes a sealing material, the Astle-type seal tends to allow leakage between adjacent containers, particularly with a liquid reagent, and would therefore be unsatisfactory for analytical procedures such as capillary electrophoresis, particularly when adjacent reagents are different.
Auch eine Reagenzmischung innerhalb des Behälters einer Proben- Vorrichtung ist erwünscht, beispielsweise bei einer Immunosubtraktions-Kapillar-Elektrophorese-Analyse. Sowohl die Vor richtung nach Lillig als auch die Vorrichtung nach Astle würde jedoch beispielsweise eine externe Rührvorrichtung erfordern, um eine wirksame Mischung der Reagenzien zu erreichen.A reagent mixture within the container of a sample device is also desirable, for example in an immunosubtraction capillary electrophoresis analysis. Both the However, both the Lillig and Astle apparatus would require, for example, an external stirring device to achieve effective mixing of the reagents.
Die WO92/20448 beschreibt eine Mikroplatte zum Einschluß bzw. zur Aufnahme von radioaktiven Proben, wobei in der Mikroplatte ein Feld von Probenmulden bzw. -wannen vorgesehen ist. Dieses Dokument betrifft das Problem eine verbesserte Mikroplatte bereitzustellen, die chemisch widerstandsfähig gegen in den radioaktiven Proben enthaltene Lösungsmittel ist. Die einzelnen Proben sind durch einen Verbinder mit vertikal und horizontal benachbarten Wannen verbunden, um der Mikroplatte Stabilität zu verleihen.WO92/20448 describes a microplate for containing radioactive samples, in which an array of sample wells or trays is provided. This document addresses the problem of providing an improved microplate that is chemically resistant to solvents contained in the radioactive samples. The individual samples are connected to vertically and horizontally adjacent trays by a connector in order to provide stability to the microplate.
Die EP-A-0 329 579 beschreibt eine Mikroplatte, die eine Vielzahl von entfernbaren Probenwannen aufweist, die in einem zentralen, erhöhten Bereich der Mikroplatte vorgesehen sind. Jede Wanne weist zwei kegelstumpfförmig divergierende Wannen auf, die durch einen ringförmigen Rand und eine flache, parallel zum Rand verlaufende, Basis verbunden sind. Die Wannen sind speziell dazu ausgelegt, Analysen mit nur einer kleinen Menge von Bakterien-Suspensionen zu ermöglichen, und sie sind dazu vorgesehen, nur für kurze Inkubations-Zeitabschnitte verwendet zu werden.EP-A-0 329 579 describes a microplate having a plurality of removable sample wells provided in a central raised area of the microplate. Each well comprises two frustoconically diverging wells connected by an annular rim and a flat base running parallel to the rim. The wells are specifically designed to enable analyses with only a small amount of bacterial suspensions and are intended to be used only for short incubation periods.
(D1) EP-A-0 415 307 beschreibt eine Küvetten-Matrix und ihr Tablett, geeignet zur Verwendung bei verschiedenen diagnostischen Messungen. Die Matrix weist benachbarte Küvetten oder Wannen auf, die durch flexible Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Das Tablett weist für jede Wanne eine Öffnung auf, mit einem flexiblen Klemmelement. Die Innenseite der Wannen ist zylinderförmig und der Boden bildet ein lichtdurchlässiges Meßfenster. An den Außenoberflächen der Wannen ist ein Anschlag vorgesehen, der festlegt, wie tief die Wannen in das Tablett geschoben werden können.(D1) EP-A-0 415 307 describes a cuvette matrix and its tray suitable for use in various diagnostic measurements. The matrix comprises adjacent cuvettes or trays connected to each other by flexible connecting elements. The tray has an opening for each tray with a flexible clamping element. The inside of the trays is cylindrical and the bottom forms a translucent measuring window. A stop is provided on the outer surfaces of the trays which determines how deep the trays can be pushed into the tray.
(D3) EP-A-0 204 109 beschreibt eine in sich abgeschlossene Reagenz-Packet-Vorrichtung für eine Untersuchung, wobei die Vorrichtung in einem chemischen Analysegerät verwendet werden kann. Die Vorrichtung weist ein Halterungsteil, eine Vielzahl von Wannen und eine schützende Abdeckung auf, die über den offenen Enden der Wannen abgedichtet ist, um die enthaltenen Reagenzien vor der Verwendung in einer stabilen Form zu halten. Eine der Wannen weist auf ihrer Innenoberfläche eine immunoreaktive Substanz zur Durchführung der Untersuchung auf, zumindest eine der Wannen enthält ein Reagenz und eine der Wannen ist leer.(D3) EP-A-0 204 109 describes a self-contained reagent pack device for an assay, wherein the Device for use in a chemical analyzer. The device comprises a support member, a plurality of wells and a protective cover sealed over the open ends of the wells to keep the contained reagents in a stable form prior to use. One of the wells has on its inner surface an immunoreactive substance for conducting the assay, at least one of the wells contains a reagent and one of the wells is empty.
Die US-A-3 554 705 beschreibt Einweg-Reaktionsbehälter, die zur Verwendung mit automatisierten Analysesystemen geeignet sind, wie beispielsweise für chemische Analysen von Körperflüssigkeiten. Die Einweg-Behälter weisen ein unteres Abteil bzw. Fach für die Zumischung und Reaktion von Reagenzien und einem Probenmaterial und einen Aufbewahrungsabschnitt mit zumindest einer Reagenz-Aufbewahrungskammer auf. Jedes Reaktions- Fach weist zumindest ein Paar von sich gegenüberliegenden, im wesentlichen vertikalen, Seitenwänden auf, die ein optisches Fenster festlegen, durch das optische Analysen durchgeführt werden.US-A-3 554 705 describes disposable reaction containers suitable for use with automated analysis systems, such as for chemical analyses of body fluids. The disposable containers have a lower compartment for the admixture and reaction of reagents and a sample material and a storage section with at least one reagent storage chamber. Each reaction compartment has at least one pair of opposing, substantially vertical, side walls defining an optical window through which optical analyses are carried out.
Die EP-A-0 100 663 beschreibt Verdünnungsschalen für ein Spektrophotometer-Analysegerät. Es ist ein Spektrophotometer- Analysegerät vorgesehen, das einen Drehtisch-Transport mit einem äußeren Kreis von beabstandeten Reaktionsschalen und einen beabstandeteninneren Kreis von Probenschalen aufweist, gekennzeichnet durch einen Zwischen-Kreis von Einweg-Verdünnungsschalen, wobei der Zwischen-Kreis durch eine Vielzahl von einheitlichen Mehrschalen-Einstück-Bogeneinheiten gebildet ist, die zwischen dem inneren und dem äußeren Kreis von Schalen angeordnet sind. Für jede Reaktionsschale ist auch eine neue Innenraum-Konfiguration vorgesehen, die ein unvollständiges Mischen verhindert.EP-A-0 100 663 describes dilution trays for a spectrophotometer analyzer. A spectrophotometer analyzer is provided having a turntable transport with an outer circle of spaced reaction trays and a spaced inner circle of sample trays, characterized by an intermediate circle of disposable dilution trays, the intermediate circle being formed by a plurality of unitary multi-tray one-piece sheet units disposed between the inner and outer circles of trays. A new interior configuration is also provided for each reaction tray which prevents incomplete mixing.
Somit besteht ein Bedarf an einer Probenträger-Vorrichtung, die zur Verwendung in einem Analysegerät geeignet ist, wobei die Probenträger-Vorrichtung innerhalb des Analysegerätes transportiert wird, um eine gewünschte Analyse durchzuführen. Es besteht weiterhin ein Bedarf an einer Probenträger-Vorrichtung, die sicherer verschlossen bzw. abgedichtet werden kann, um zwischen benachbarten Behältern eine Leckbildung bzw. ein Auslaufen der Reagenzien, beispielsweise flüssiger Reagenzien, zu verhindern. Es besteht weiterhin ein Bedarf an einer Probenträger-Vorrichtung mit verbesserten Mischmöglichkeiten innerhalb der Vorrichtungs-Behälter.Thus, there is a need for a sample carrier device suitable for use in an analytical device, wherein the sample carrier device within the analytical device transported to perform a desired analysis. There remains a need for a sample carrier device that can be more securely sealed to prevent leakage of reagents, such as liquid reagents, between adjacent containers. There remains a need for a sample carrier device with improved mixing capabilities within the device containers.
Die vorliegende Erfindung ergibt einen Probenträger, der die in Anspruch 1 definierten Merkmale aufweist.The present invention provides a sample carrier having the features defined in claim 1.
Zusätzlich kann der Probenträger auf der zweiten Oberfläche des Körpers und benachbart zu den Kanten des Körpers eine erhöhte Rippe aufweisen.In addition, the sample carrier may have a raised rib on the second surface of the body and adjacent to the edges of the body.
Zusätzlich kann der Probenträger zwischen der ersten Oberfläche des Körpers und dem Äußeren einer zweiten ausgewählten Wanne, eine zweite Positionier-Rippe aufweisen.In addition, the sample carrier may have a second positioning rib between the first surface of the body and the exterior of a second selected well.
Zusätzlich kann der Probenträger auf der zweiten Oberfläche des Körpers und um die Öffnung von zumindest einer Wanne herum, einen erhöhten ringförmigen Vorsprung aufweisen.In addition, the sample carrier may have a raised annular projection on the second surface of the body and around the opening of at least one well.
Zusätzlich kann der Probenträger eine Abdeckung aufweisen, die über der erhöhten Rippe und dem Vorsprung angeordnet wird und die gegenüber dem Vorsprung abgedichtet ist.In addition, the sample carrier may have a cover that is placed over the raised rib and the projection and sealed with respect to the projection.
Zusätzlich kann die Abmessung, mit der die erhöhte Rippe gegenüber der zweiten Oberfläche des Körpers erhöht ist, größer als die Abmessung sein, mit der der Vorsprung gegenüber der zweiten Oberfläche des Körpers erhöht ist, und die Abdeckung kann über die erhöhte Rippe gespannt sein, bevor die Abdeckung gegen den Vorsprung gedrückt und abgedichtet wird.Additionally, the dimension by which the raised rib is raised from the second surface of the body may be greater than the dimension by which the projection is raised from the second surface of the body, and the cover may be stretched over the raised rib before the cover is pressed against the projection and sealed.
Zusätzlich kann der Körper des Probenträgers einen Flansch mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche aufweisen, und die Vielzahl der Wannen ist in dem Flansch gebildet, wobei das Innenvolumen der Wannen durch eine sich verjüngende Innenwand und einen abgerundeten Innenboden gebildet ist, und die äußeren Oberflächen und äußeren Enden der Wannen liegen der ersten Oberfläche des Flansches nahe.Additionally, the body of the sample carrier may include a flange having a first surface and a second surface, and the plurality of wells are formed in the flange, the interior volume of the wells being defined by a tapered interior wall and a rounded interior bottom, and the outer surfaces and outer ends of the wells are proximate to the first surface of the flange.
Zusätzlich kann die flache Oberfläche des Probenträgers senkrecht zu einer Mittelachse der zumindest zwei Wannen verlaufen.In addition, the flat surface of the sample carrier can be perpendicular to a central axis of the at least two trays.
Zusätzlich kann der Probenträger ein freies Mischelement aufweisen, das zumindest in einer der Wannen vorgesehen ist.In addition, the sample carrier can have a free mixing element which is provided in at least one of the trays.
Zusätzlich können die äußeren Oberflächen der zumindest zwei Wannen äußere Enden aufweisen, und die äußeren Oberflächen der zumindest zwei Wannen zwischen der flachen Oberfläche und den Enden der Wannen, sind bezüglich der äußeren Oberflächen zwischen der Öffnung der Wannen und der flachen Oberfläche, reduziert. Die reduzierten äußeren Oberflächen können sich verjüngen.Additionally, the outer surfaces of the at least two troughs may have outer ends, and the outer surfaces of the at least two troughs between the flat surface and the ends of the troughs are reduced relative to the outer surfaces between the opening of the troughs and the flat surface. The reduced outer surfaces may be tapered.
Zusätzlich kann eine durch die Oberflächen definierte Ebene im wesentlichen senkrecht zu den Mittelachsen der Wannen verlaufen. Die äußeren Enden der Wannen, um die herum die Oberflächen gebildet sind, sind reduziert. Der reduzierte Abschnitt kann verjüngt sein, und das Ende selbst kann abgerundet sein. Die Innenwände der Wannen können ebenfalls verjüngt sein.Additionally, a plane defined by the surfaces may be substantially perpendicular to the central axes of the tubs. The outer ends of the tubs around which the surfaces are formed are reduced. The reduced portion may be tapered and the end itself may be rounded. The inner walls of the tubs may also be tapered.
Zusätzlich kann der Probenträger gebogene, sich gegenüberliegende Kanten aufweisen, und die Wannen können entlang eines Bogens gebildet sein, der zwischen derartigen Kanten definiert ist.Additionally, the sample carrier may have curved, opposing edges, and the wells may be formed along an arc defined between such edges.
Gemäß einem anderen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, kann der Probenträger einen Körper, eine Vielzahl von Wannen und einen erhöhten Vorsprung auf dem Körper um die Öffnung von einer der Wannen herum aufweisen. Vorsprünge können um weitere oder alle der Wannen herum gebildet sein, und es kann eine Abdeckung an den Vorsprüngen angebracht werden, um die Wannen abzudichten. Die Abdeckung kann ein Etikett bzw. ein Label sein, und vor dem Verschluß bzw. der Abdichtung der Wannen kann sich in diesen ein Reagenz befinden.According to another aspect of the present invention, the sample carrier may comprise a body, a plurality of wells and a raised projection on the body around the opening of one of the wells. Projections may be extended by further or all of the wells, and a cover may be attached to the projections to seal the wells. The cover may be a label, and a reagent may be present in the wells prior to sealing.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, kann ein Probenträger einen Körper, eine Vielzahl von Wannen und ein Mischelement aufweisen, das in zumindest einer der Wannen angeordnet ist. Das Mischelement kann in Form einer Länge eines Drahtes vorliegen.According to a further basic concept of the present invention, a sample carrier can have a body, a plurality of troughs and a mixing element arranged in at least one of the troughs. The mixing element can be in the form of a length of wire.
Weiterhin kann ein Probenträger gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Kombinationen der soeben beschriebenen Merkmale aufweisen.Furthermore, a sample carrier according to the present invention can have various combinations of the features just described.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind den Zeichnungen zu entnehmen, in denen:These and other features and advantages of the present invention are apparent from the drawings in which:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Probenträgers gemäß der vorliegenden Erfindung ist,Fig. 1 is a perspective view of a sample carrier according to the present invention,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Probenträgers nach Fig. 1 entlang deren Linie 2-2 ist,Fig. 2 is a sectional view of the sample carrier according to Fig. 1 along the line 2-2,
Fig. 3 eine Ansicht des Probenträgers nach Fig. 1 von unten ist, undFig. 3 is a view of the sample carrier according to Fig. 1 from below, and
Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Transport-Vorrichtung ist, mit der der Probenträger nach Fig. 1 verwendet werden kann.Fig. 4 is a simplified perspective view of a transport device with which the sample carrier according to Fig. 1 can be used.
Nach Fig. 1 ist ein Probenträger 10 gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Körper in Form eines Flansches 12 und einer Vielzahl von Wannen 14 gebildet. Der Flansch 12 ist allgemein gekrümmt und weist gebogene, sich gegenüberliegende Kanten 16, 18 und eine gekrümmte Mittellinie 20 auf. Der Flansch 12 weist im allgemeinen senkrecht zur Mittellinie 20 verlaufende Enden 22, 24 und abgerundete Ecken 26, 28, 30, 32 und erste und zweite Oberflächen 33a, 33b auf.Referring to Figure 1, a sample carrier 10 according to the present invention is formed by a body in the form of a flange 12 and a plurality of troughs 14. The flange 12 is generally curved and has curved opposing edges 16, 18 and a curved centerline 20. The flange 12 has ends 22, 24 generally perpendicular to the centerline 20 and rounded corners 26, 28, 30, 32 and first and second surfaces 33a, 33b.
Zugehörige Lippen 34, 36 und zugehörige Seiten 38, 40 sind um den Randbereich des Flansches 12 herum gebildet, wobei die Lippen 34, 36 in der Nähe der Enden 22, 24 angeordnet sind, und die Seiten 38, 40 entlang des größen Teils der Länge der Kanten 16, 18 gebildet sind. Jede der Seiten 38, 40 weist zwei Beine 42 auf, die dazu geeignet sind, den Probenträger 10 auf einer flachen Oberfläche abzustützen.Associated lips 34, 36 and associated sides 38, 40 are formed around the periphery of the flange 12, with the lips 34, 36 located near the ends 22, 24, and the sides 38, 40 formed along most of the length of the edges 16, 18. Each of the sides 38, 40 has two legs 42 adapted to support the sample carrier 10 on a flat surface.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform sind sieben Wannen 14, die einzeln als Wannen 14a-14g in Fig. 1 bezeichnet sind, in dem Probenträger 10 gebildet. Jede Wanne 14 liegt auf der gekrümmten Mittellinie 20 und bildet eine runde Öffnung 44 (Fig. 2) in dem Flansch 12 und weist ein Innenvolumen 46 auf, das durch eine sich verjüngende Innenwand-Oberfläche 47 und eine abgerundete Boden-Innenoberfläche 48 gebildet ist. Die äußeren Oberflächen 50 von allen, außer zwei, der Wannen 14, sind ähnlich verjüngt und weisen ähnlich abgerundete äußere Enden 52 auf. Bei der hier beschriebenen speziellen Ausführungsform, beträgt das Innenvolumen 46 ungefähr 205 ul, obwohl auch andere Volumen geeignet sein können.In the embodiment described here, seven wells 14, individually designated as wells 14a-14g in Fig. 1, are formed in the sample carrier 10. Each well 14 lies on the curved centerline 20 and forms a round opening 44 (Fig. 2) in the flange 12 and has an interior volume 46 formed by a tapered interior wall surface 47 and a rounded bottom interior surface 48. The exterior surfaces 50 of all but two of the wells 14 are similarly tapered and have similarly rounded exterior ends 52. In the particular embodiment described here, the interior volume 46 is approximately 205 µl, although other volumes may be suitable.
Die zwei Wannen 14b, 14f, die jeweils die zweiten Wannen bezüglich der jeweiligen Enden 22, 24 sind, weisen einen äußeren zylinderförmigen Wandabschnitt 54 im Bereich des Flansches 12 auf, wobei der Wandabschnitt 54 eine ringförmige flache Oberfläche oder Schulter bzw. Anschlag oder Absatz 56 bildet. Die flachen Oberflächen 56 der mit Anschlägen versehenen Wannen 14b, 14f definieren gemeinsam eine Ebene 58, die allgemein parallel zum Flansch 12 ist. Somit verlaufen die flachen Oberflächen 56 allgemein senkrecht zu den Mittelachsen 60 der Wannen 14b, 14f. Die Achse 60 definiert auch eine axiale Innenabmessung 61 zwischen der Oberseite der runden Öffnung 44 (gemäß der Ausrichtung in Fig. 2) und der Bodenoberfläche 48. Wie dies beispielsweise in Fig. 2 zu erkennen ist, ist der Großteil des Innenvolumens 46 von jeder der mit Anschlägen versehenen Wannen 14b, 14f zwischen der Ebene 58 und den Öffnungen 44 für derartige Wannen gebildet. Die verbleibende untere äußere Wand 62 der mit Anschlägen versehenen Wannen 14b, 14f ist denen der anderen Wannen ähnlich, beispielsweise der in Fig. 1 dargestellten, einen Anschlag aufweisenden, Wanne 14g, wobei die verbleibende untere äußere Wand 62 einen sich verjüngenden oder reduzierten Wandabschnitt 64 und ein abgerundetes äußeres Ende oder einen Endabschnitt 66 aufweist. Wie dies ebenfalls in Fig. 2 zu erkennen ist, befinden sich die flachen Oberflächen 56 zwischen der ersten Oberfläche 33a und dem äußeren Ende 66, und die flachen Oberflächen 56 können auch als im wesentlichen mittig, bezogen auf die axiale Innenabmessung 61, beschrieben werden.The two troughs 14b, 14f, which are the second troughs with respect to the respective ends 22, 24, have an outer cylindrical wall portion 54 in the region of the flange 12, the wall portion 54 forming an annular flat surface or shoulder or stop or ledge 56. The flat surfaces 56 of the stops The flat surfaces 56 of the stopped troughs 14b, 14f collectively define a plane 58 that is generally parallel to the flange 12. Thus, the flat surfaces 56 are generally perpendicular to the central axes 60 of the troughs 14b, 14f. The axis 60 also defines an axial interior dimension 61 between the top of the circular opening 44 (as oriented in Fig. 2) and the bottom surface 48. For example, as can be seen in Fig. 2, the majority of the interior volume 46 of each of the stopped troughs 14b, 14f is defined between the plane 58 and the openings 44 for such troughs. The remaining lower outer wall 62 of the stopped pans 14b, 14f is similar to that of other pans, such as the stopped pan 14g shown in Fig. 1, with the remaining lower outer wall 62 having a tapered or reduced wall portion 64 and a rounded outer end or tail portion 66. As can also be seen in Fig. 2, the flat surfaces 56 are located between the first surface 33a and the outer end 66, and the flat surfaces 56 may also be described as being substantially central with respect to the axial inner dimension 61.
Verstärkungsrippen 68 (Fig. 2, 3) sind zwischen dem Flansch 12, den Wannen 14 und den zugehörigen Seiten 38, 40 gebildet, und verleihen dem Probenträger 10 zusätzliche Stabilität und Festigkeit. Positionier-Rippen 69a, 69b (Fig. 1, 3) sind im Bereich der Enden 22, 24 zwischen dem Flansch 12, den Lippen 34, 36 und den End-Wannen 14a, 14g gebildet, und weisen somit eine allgemein dreieckige Form auf. Die Positionier- Rippen 69a, 69b werden dazu verwendet, den Probenträger 10 bezüglich Halterungen an einem Analysegerät anzuordnen oder zu positionieren, auf dem der Probenträger 10 verwendet werden kann, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben wird.Reinforcing ribs 68 (Figs. 2, 3) are formed between the flange 12, the troughs 14 and the associated sides 38, 40, and provide additional stability and strength to the sample carrier 10. Positioning ribs 69a, 69b (Figs. 1, 3) are formed in the region of the ends 22, 24 between the flange 12, the lips 34, 36 and the end troughs 14a, 14g and thus have a generally triangular shape. The positioning ribs 69a, 69b are used to locate or position the sample carrier 10 with respect to supports on an analytical device on which the sample carrier 10 may be used, as described below with reference to Fig. 4.
Jede Wanne 14 weist einen ringförmigen erhöhten Vorsprung 70 auf, der um die Öffnungen 44 herum gebildet ist. Jeder der Vorsprünge 70 ist von benachbarten der Vorsprünge 70 durch Rillen bzw. Nuten 72 getrennt und unterbrochen. Die erhöhten Rippen 74, 76 befinden sich im Bereich der Kanten 16 bzw. 18, wobei die Rippen 74, 76 von dem Flansch 12 mehr vorspringen, als die Vorsprünge 70.Each trough 14 has an annular raised projection 70 formed around the openings 44. Each of the projections 70 is separated and interrupted from adjacent ones of the projections 70 by grooves or grooves 72. The raised ribs 74, 76 are located in the area of the edges 16 and 18, respectively, with the ribs 74, 76 protruding from the flange 12 more than the projections 70.
Ausgewählte oder alle der Wannen 14 können ein Reagenz 80 tragen, wie dies zur Veranschaulichung in der Schnittansicht der Wanne 14g nach Fig. 1 gezeigt ist. Das Reagenz 80 kann in Form eines flüssigen Bestandteils 80a und eines festen Trägerbestandteils 80b vorliegen, wie dies beispielsweise bei der kapillar-elektrophoretischen Immunsubtraktion nützlich ist. Ein derartiges Verfahren ist in der US-A-5 228 960 mit dem Titel "Analysis of Samples by Capillary Electrophoretic Immunosubtraction", auf den Namen Liu et al. beschrieben. Andere Formen von Reagenzien für andere Arten von Analysen sind dem Fachmann bekannt. Ausgewählte oder alle der Wannen 14 können auch ein Mischelement 82 tragen, das bei dieser Ausführungsform durch einen runden Nickel-Chrom-Draht gebildet ist. Bei dieser speziellen Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Mischelementes 82 ungefähr 0,10 cm (0,040 inch) und die Länge ungefähr 0,31 cm (0,125 inch), wobei jedoch auch andere Abmessungen geeignet sein können. Vorzugsweise enthält jede der Wannen 14, die ein Reagenz 80 enthält, auch ein Mischelement 82, wobei ein derartiger Zusammenhang, in Abhängigkeit von den Misch-Anforderungen für das Reagenz 80, jedoch nicht erforderlich sein muß. Ein Mischelement 82 könnte weiterhin in einer Wanne 14 enthalten sein, die kein vorher eingefülltes Reagenz 80 enthält.Selected or all of the wells 14 may carry a reagent 80, as shown for illustration in the sectional view of the well 14g of Figure 1. The reagent 80 may be in the form of a liquid component 80a and a solid carrier component 80b, as is useful, for example, in capillary electrophoretic immunosubtraction. One such method is described in U.S. Patent No. 5,228,960, entitled "Analysis of Samples by Capillary Electrophoretic Immunosubtraction," to Liu et al. Other forms of reagents for other types of analyses are known to those skilled in the art. Selected or all of the wells 14 may also carry a mixing element 82, which in this embodiment is formed by a round nickel-chromium wire. In this particular embodiment, the diameter of the mixing element 82 is approximately 0.10 cm (0.040 inches) and the length is approximately 0.31 cm (0.125 inches), although other dimensions may be suitable. Preferably, each of the wells 14 containing a reagent 80 also contains a mixing element 82, although such association may not be required depending on the mixing requirements for the reagent 80. A mixing element 82 could also be contained in a well 14 not containing a pre-filled reagent 80.
Der Probenträger 10 kann eine abdichtende Abdeckung, wie beispielsweise ein Etikett bzw. Label 90 aufweisen. Das Etikett 90 kann ein Laminat aus Metallfolie und Kunststoff-Film sein und ist zur Abdeckung des Flansches 12 ausgebildet, wobei es Ausrichtungslöcher 92 aufweist, die zur Aufnahme von Positionierstiften 94 auf dem Flansch 12 im Bereich der Wannen 14a, 14g bemessen sind. Das Etikett 90 kann auf der außenliegenden Seite bedruckt sein und kann beispielsweise Zeichen tragen, die vom Menschen und/oder von Maschinen lesbar sind.The sample carrier 10 may have a sealing cover, such as a label 90. The label 90 may be a laminate of metal foil and plastic film and is designed to cover the flange 12, wherein it has alignment holes 92 which are designed to receive positioning pins 94 on the flange 12 in the area of the trays 14a, 14g. The label 90 may be printed on the outside and may, for example, bear characters that are readable by humans and/or machines.
Der Probenträger 10 kann beispielsweise aus HDPE durch Spritzgießen hergestellt und durch das Hinzufügen der gewünschten Reagenzien 80 und Mischelementen 82 vorbereitet werden. Das Etikett 90 ist durch die Positionierstifte 94 ausgerichtet. Vorzugsweise wird das Etikett 90 zuerst über die Rippen 74, 76 gedrückt und an den Rippen 74, 76 befestigt oder "angeheftet", beispielsweise durch Heißsiegeln, um das Etikett 90 an seinem Platz zu halten. Das Etikett 90 wird dann gegen die Vorsprünge 70 gedrückt und heiß-gesiegelt. Weil die Rippen 74, 76 von dem Flansch 12 weiter vorspringen als die Vorsprünge 70, verursacht diese Reihenfolge, daß das Etikett 90 leicht gespannt ist, wenn es gegen die Vorsprünge 70 gedrückt und gesiegelt wird, wodurch sichergestellt wird, das das Etikett 90 nicht verknittert oder anders verformt wird, wenn es an dem Probenträger 10 befestigt wird, und die Abdichtung zwischen dem Etikett 90 und den Vorsprüngen 70 wird verbessert. Das Heißsiegeln des Etiketts 90 wird am besten durchgeführt, indem die Kunststoff-Filmseite des Etiketts 90 gegen das Kunststoffmaterial gedrückt wird, aus dem der Probenträger 10 gebildet ist.The sample carrier 10 can be made, for example, from HDPE by injection molding and prepared by adding the desired reagents 80 and mixing elements 82. The label 90 is aligned by the positioning pins 94. Preferably, the label 90 is first pressed over the ribs 74, 76 and attached or "stuck" to the ribs 74, 76, for example by heat sealing, to hold the label 90 in place. The label 90 is then pressed against the projections 70 and heat sealed. Because the ribs 74, 76 project further from the flange 12 than the projections 70, this order causes the label 90 to be slightly tensioned when pressed and sealed against the projections 70, thereby ensuring that the label 90 will not be wrinkled or otherwise deformed when attached to the sample carrier 10, and the seal between the label 90 and the projections 70 is improved. Heat sealing the label 90 is best accomplished by pressing the plastic film side of the label 90 against the plastic material from which the sample carrier 10 is formed.
Der Probenträger 10 ist mit einer automatisierten Transporteinrichtung nutzbar, die den Probenträger 10 mit Hilfe der flachen Oberflächen 56 und der äußeren Wände 62 der Wannen 14b, 14f aufnimmt und entfernbar bzw. lösbar festhält. Eine derartige automatisierte Transporteinrichtung 98 (Fig. 4) kann beispielsweise einen Arm 100 mit an einem seiner Enden vorgesehenen Gabeln oder Vorsprüngen 102 aufweisen. Die Vorsprünge 102 tragen flexible Schafte bzw. Schuhe bzw. Hülsen 106, die dichtende obere Krempen bzw. Ränder 108 und Innenräume 110 aufweisen, die entsprechend den äußeren Wänden 62 geformt sind. Die Innenräume 110 sind mit einem Schlauch 112 verbunden, der seinerseits an eine steuerbare Vakuumquelle angeschlossen ist. Die Hülsen 106 und die Innenräume 110 sind zur Ausrichtung mit den Achsen 60 der Wannen 14b, 14f beabstandet. Die automatisierte Transport- Einrichtung 98 kann zur Rotation und vertikalen Verschiebung des Arms 100 Einrichtungen aufweisen, beispielsweise eine Verstellschraubenspindel lila und eine Spindel 111b.The sample carrier 10 is usable with an automated transport device which receives and removably holds the sample carrier 10 by means of the flat surfaces 56 and the outer walls 62 of the trays 14b, 14f. Such an automated transport device 98 (Fig. 4) can, for example, have an arm 100 with forks or projections 102 provided at one of its ends. The projections 102 carry flexible shafts or shoes or sleeves 106 which have sealing upper rims or edges 108 and interiors 110 which are shaped corresponding to the outer walls 62. The interiors 110 are connected to a hose 112 which in turn is connected to a controllable vacuum source. The sleeves 106 and the interiors 110 are arranged for alignment with the axes 60 the troughs 14b, 14f. The automated transport device 98 can have devices for rotating and vertically displacing the arm 100, for example an adjusting screw spindle 111 and a spindle 111b.
Die automatisierte Transport-Einrichtung kann für den Probenträger 10 weiterhin Halteeinrichtungen aufweisen, die Halterungen 114 einschließen, auf denen die Enden 22, 24 gehaltert werden, wobei ein offener Bereich 116 vorgesehen ist, durch den die Vorsprünge 102 gehoben werden können. In den Trägern 114 sind, zur Aufnahme der Positionier-Rippen 69a, 69b, Schlitze 118 beabstandet und bemessen, wodurch der Probenträger 10 bezüglich dem offenen Bereich 116 angeordnet oder genau positioniert wird und somit gegenüber der automatisierten Transport- Einrichtung 98. Um den Probenträger 10 wieder aufzunehmen und lösbar festzuhalten, wird der Probenträger 10 auf der Halteeinrichtung angeordnet und die Hülsen werden mit den Wannen 14b, 14f ausgerichtet. Der Arm 100 wird nach oben bewegt, um die äußeren Wände 62 und die flachen Oberflächen 56 zu empfangen. Über den Schlauch 112 wird ein Vakuum angelegt, das den Probenträger 10 an seinem Platz hält. Durch die Bewegung des Arms 100 kann der Probenträger 10 somit herum transportiert werden, beispielsweise zur Zugabe oder Entfernung einer Flüssigkeit über eine (nicht dargestellte) Sonde oder dergleichen. Der Arm 100 kann weiterhin eine Bewegung ausführen, bei der der der Arm 100 horizontal um eine vertikale Achse gedreht wird, wobei die Hülsen 106 einem Weg mit einem konstanten Radius um die vertikale Achse folgen. Der Bogen bzw. die Biegung eines derartigen Weges entspricht vorzugsweise der gekrümmten Mittellinie 20 des Flansches 12.The automated transport device may further comprise support means for the sample carrier 10, including supports 114 on which the ends 22, 24 are supported, with an open area 116 provided through which the projections 102 can be lifted. Slots 118 are spaced and sized in the supports 114 to receive the positioning ribs 69a, 69b, thereby locating or precisely positioning the sample carrier 10 with respect to the open area 116 and thus opposite the automated transport device 98. To recover and releasably hold the sample carrier 10, the sample carrier 10 is placed on the support means and the sleeves are aligned with the trays 14b, 14f. The arm 100 is moved upward to receive the outer walls 62 and the flat surfaces 56. A vacuum is applied via the hose 112, which holds the sample carrier 10 in place. Thus, the movement of the arm 100 allows the sample carrier 10 to be transported around, for example for the addition or removal of a liquid via a probe (not shown) or the like. The arm 100 can also perform a movement in which the arm 100 is rotated horizontally about a vertical axis, with the sleeves 106 following a path with a constant radius about the vertical axis. The arc or bend of such a path preferably corresponds to the curved centerline 20 of the flange 12.
Der Arm 100 mit dem darauf festgehaltenen Probenträger 10 kann bewegt werden, beispielsweise in Form von Vibration, um eine Mischung des Inhalts der Wanne 14 zu erzielen. Das Mischelement 82 erzeugt während einer derartigen Bewegung einen gründlichen und schnellen Mischvorgang, wobei das Element 82 an der inneren Oberfläche 47 hinaufwandert, wenn die spiralförmige Bewegung durch eine derartige Bewegung ausgelöst wird. Dies ergibt eine Schab- bzw. Kratzwirkung, die eine gründliche Mischung des Inhalts der Wanne 14 unterstützt.The arm 100 with the sample carrier 10 held thereon can be moved, for example in the form of vibration, in order to achieve a mixing of the contents of the tub 14. The mixing element 82 produces a thorough and rapid mixing process during such a movement, the element 82 traveling up the inner surface 47 when the spiral movement is initiated by such a movement. This produces a scraping or scratching effect which promotes thorough mixing of the contents of the tub 14.
Umgekehrt kann der Probenträger 10 auf den Halterungen 114 abgesetzt werden, indem der Arm 100 durch den offenen Bereich 116 gesenkt wird, bis der Probenträger 10 durch die Positionier- Rippen 69a, 69b positioniert wird, die in die Schlitze 118 eingreifen, und der Probenträger 10 kommt auf den Trägern 114 zum Stehen, woraufhin das Vakuum entfernt und der Arm 100 weiter gesenkt wird.Conversely, the sample carrier 10 can be set down on the supports 114 by lowering the arm 100 through the open area 116 until the sample carrier 10 is positioned by the positioning ribs 69a, 69b engaging the slots 118 and the sample carrier 10 comes to rest on the supports 114 whereupon the vacuum is removed and the arm 100 is lowered further.
Ein Probenträger 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit insbesondere und eindeutig zum Transport durch automatisierte Transport-Einrichtungen ausgebildet. Ein Probenträger 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt eine einheitliche und leck-beständige Abdichtung über den Wannen 14 des Trägers. Ein Probenträger gemäß der vorliegenden Erfindung weist weiterhin eine Mischelement auf, das eine verbesserte und gleichmäßige Mischung von Reagenzien ergibt, die in den Wannen 14 enthalten sein oder diesen hinzugefügt werden können. Diese Vorteile ergeben sich aus diesen einzelnen erfinderischen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, und weitere Vorteile ergeben sich durch Kombinationen von derartigen Grundgedanken.A sample carrier 10 according to the present invention is thus particularly and uniquely designed for transport by automated transport devices. A sample carrier 10 according to the present invention provides a uniform and leak-resistant seal over the trays 14 of the carrier. A sample carrier according to the present invention further comprises a mixing element which provides an improved and uniform mixing of reagents which may be contained in or added to the trays 14. These advantages arise from these individual inventive principles of the present invention, and further advantages arise from combinations of such principles.
Obwohl der Träger 10 hier als Probenträger bezeichnet wurde, sollte klar sein, daß der Träger 10 nicht ausschließlich auf Proben beschränkt ist, sondern für verschiedene Reagenzien geeignet ist, die bei Analysen verwendet werden können. Das Wort "Probe" soll daher derart gelesen und breit interpretiert werden, daß es ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise flüssige sowie feste Patientenproben, Reagenzien, Verdünnungsmittel, Puffer und dergleichen sowie Lösungen daraus einschließt.Although the carrier 10 has been referred to herein as a sample carrier, it should be understood that the carrier 10 is not limited exclusively to samples, but is suitable for various reagents that may be used in analyses. The word "sample" should therefore be read and interpreted broadly to include, but not be limited to, for example, liquid as well as solid patient samples, reagents, diluents, buffers and the like, as well as solutions thereof.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das speziell beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern der Schutzumfang ergibt sich aus den zugehörigen Patentansprüchen und allen entsprechenden Äquivalenten.The present invention is not limited to the specifically described embodiment, but the scope of protection is determined from the associated patent claims and all corresponding equivalents.
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